研究目的
开发一种基于光学测量技术(激光多普勒测振法)的替代方法,用于表征沥青混合料的力学行为,重点研究其复数弹性模量。
研究成果
所提出的采用激光多普勒测振仪和铁木辛柯梁理论的前向计算方法能有效估算沥青混合料的复数模量并建立其主曲线,与传统方法显示出良好相关性。该方法在测试灵活性、成本及高频测量能力方面具有优势,尽管在温度范围和试样变异性方面存在一定局限。
研究不足
1. 振动台的工作温度范围限制了测试温度。 2. 梁的高一阶固有频率限制了低频段的数据。 3. 振动台在高频段的功率不足导致数据噪声较大。 4. 不同板材的试样引入了变异性。
1:实验设计与方法选择:
采用基于解析公式(Timoshenko梁理论)的频域系统辨识技术测定沥青混凝土在自然频率下的复数模量。
2:样本选择与数据来源:
制备六根棱柱形沥青混合料梁用于模态分析和参考四点弯曲试验。
3:实验设备与材料清单:
使用扫描式激光多普勒测振仪(SLDV)、模态激振器、力传感器及温控气候箱。
4:实验流程与操作步骤:
在五种温度下对自由-自由悬挂状态的沥青试件进行模态分析实验,通过激振器激励并由SLDV测量振动响应。
5:数据分析方法:
采用PolyMAX估计器获取模态参数,基于Timoshenko梁理论计算复数模量,后通过时温叠加原理建立主曲线。
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scanning laser Doppler vibrometer
PSV-400
Polytec
Measuring the velocity of a point on the surface of an object with high resolution for an extensive frequency range.
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Vibration Exciter
type 4809
Brüel & Kj?r
Exciting the specimens with a periodic chirp signal.
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type 8230-001
Brüel & Kj?r
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Brüel & Kj?r
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